JP2020128755A - Electromagnetic clutch - Google Patents

Abstract

To provide an electromagnetic clutch having a simple structure and enabling reduction in size.SOLUTION: An electromagnetic clutch comprises a clutch 3 that transmits torque between a pair of members 11 and 13 by frictional engagement, an electromagnetic mechanism 5 supported by 13, one of the pair of members 11 and 13, and an armature 7 arranged between the clutch 3 and the electromagnetic mechanism 5. The armature 7 constitutes a torque cam 9 having first and second members 31 and 33 to perform frictional engagement. 31, one of the first and second members 31 and 33, is arranged so as to be relatively rotatable and suctionable to the electromagnetic mechanism 5. The other of the first and second members 31 and 33 is engaged and arranged on 11, the other of the pair of members 11 and 13. The electromagnetic mechanism 5 operates the torque cam 9 with the suction of 31, one of the first and second members 31 and 33, to perform frictional engagement.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電磁機構によりトルクカムを働かせてクラッチを摩擦係合させる電磁クラッチに関する。 The present invention relates to an electromagnetic clutch that causes a torque cam to work by an electromagnetic mechanism to frictionally engage the clutch.

従来、電磁クラッチとして特許文献１に記載のトルク伝達機構がある。 Conventionally, there is a torque transmission mechanism described in Patent Document 1 as an electromagnetic clutch.

このトルク伝達機構は、電磁石によって作動するパイロットクラッチと、パイロットクラッチを介しトルクを受けて作動するカム機構と、カム機構のスラスト力によって締結されるメインクラッチとを備えている。 This torque transmission mechanism includes a pilot clutch that operates by an electromagnet, a cam mechanism that operates by receiving torque via the pilot clutch, and a main clutch that is engaged by the thrust force of the cam mechanism.

従って、電磁石の磁力によりパイロットクラッチを作動させるとカム機構が働き、メインクラッチを締結制御させることができる。 Therefore, when the pilot clutch is operated by the magnetic force of the electromagnet, the cam mechanism operates and the main clutch can be controlled to be engaged.

しかし、かかるトルク伝達機構は、自動車の動力伝達装置としては問題が無いものの、カム機構の他にパイロット用の多板のクラッチ板及びアーマチャを必要とし、構造が複雑となり、小型化が困難であるため、汎用のトルク伝達機構としては無理が有った。 However, although such a torque transmission mechanism has no problem as a power transmission device of an automobile, it requires a multi-plate clutch plate and an armature for pilots in addition to the cam mechanism, the structure is complicated, and miniaturization is difficult. Therefore, it was impossible as a general-purpose torque transmission mechanism.

特開２００５−３４４９２０号公報JP, 2005-344920, A

解決しようとする問題点は、従来のトルク伝達機構は、自動車の動力伝達装置としては問題が無いものの、パイロット用の多板のクラッチ板及びアーマチャを必要とし、構造が複雑となり、小型化が困難であるため、汎用のトルク伝達機構としては無理が有った点である。 The problem to be solved is that the conventional torque transmission mechanism has no problem as a power transmission device of an automobile, but it requires a multi-plate clutch plate and an armature for a pilot, the structure is complicated, and miniaturization is difficult. Therefore, this is an unreasonable point as a general-purpose torque transmission mechanism.

本願発明の電磁クラッチは、構造が簡単で、小型化を可能とするために、一対の部材の一方に支持された電磁機構と、前記一対の部材の一方と前記電磁機構との間に配置されたアーマチャと、前記一対の部材の一方と前記アーマチャとの間に配置された転がり軸受とを備え、前記アーマチャは、第１、第２の部材を有してトルクカムを構成し、前記第１、第２の部材の一方が前記電磁機構に対して相対回転可能且つ吸引可能に配置され前記第１、第２の部材の他方が前記一対の部材の他方に係合配置され、前記電磁機構による前記第１、第２の部材の一方の吸引による相互間の摩擦トルクにより前記第１、第２の部材の一方の前記電磁機構に対する押し付け力を増大することを特徴とする。 The electromagnetic clutch of the present invention has a simple structure and is arranged between one of the pair of members and one of the pair of members and the electromagnetic mechanism in order to enable downsizing. An armature, and a rolling bearing arranged between one of the pair of members and the armature, the armature having a first member and a second member to form a torque cam, and the first, One of the second members is arranged so as to be rotatable relative to the electromagnetic mechanism and capable of being attracted, and the other of the first and second members is arranged to engage with the other of the pair of members. It is characterized in that the pressing force of one of the first and second members against the electromagnetic mechanism is increased by the mutual friction torque caused by the attraction of one of the first and second members.

本願発明の他の電磁クラッチは、摩擦係合により一対の部材間のトルク伝達を行うクラッチと、前記一対の部材の一方に支持された電磁機構と、前記クラッチと前記電磁機構との間に配置されたアーマチャとを備え、前記アーマチャは、第１、第２の部材を有して前記摩擦係合を行わせるトルクカムを構成し、前記第１、第２の部材の一方が前記電磁機構に対して相対回転可能且つ吸引可能に配置され前記第１、第２の部材の他方が前記一対の部材の他方に係合配置され、前記電磁機構による前記第１、第２の部材の一方の吸引による相互間の摩擦トルクにより前記トルクカムを働かせて前記摩擦係合を行わせると共に前記第１、第２の部材の一方の前記電磁機構に対する押し付け力を増大することを特徴とする。 Another electromagnetic clutch of the present invention is a clutch for transmitting torque between a pair of members by frictional engagement, an electromagnetic mechanism supported by one of the pair of members, and a clutch disposed between the clutch and the electromagnetic mechanism. The armature includes a first armature and a second arm, and the armature constitutes a torque cam that performs the frictional engagement. One of the first armature and the second arm is connected to the electromagnetic mechanism. And the other of the first and second members is engaged with the other of the pair of members, and the one of the first and second members is attracted by the electromagnetic mechanism. It is characterized in that the torque cam is actuated by mutual frictional torque to cause the frictional engagement, and the pressing force of one of the first and second members against the electromagnetic mechanism is increased.

本願発明の電磁クラッチは、上記構成であり、一対の部材の一方に支持された電磁機構が第１、第２の部材の一方を吸引して相互間の摩擦トルクによりトルクカムを働かせ、前記第１、第２の部材の一方の前記電磁機構に対する押し付け力を増大して摩擦トルクを得るため、構造が簡単で部品点数を少なくし、小型化が可能となる。このため、汎用のトルク伝達機構として無理なく適用することができる。 The electromagnetic clutch of the present invention has the above-described configuration, in which the electromagnetic mechanism supported by one of the pair of members attracts one of the first and second members and causes the torque cam to work by the friction torque between the first and second members. Since the pressing force of the one of the second members against the electromagnetic mechanism is increased to obtain the friction torque, the structure is simple, the number of parts is reduced, and the size can be reduced. Therefore, it can be reasonably applied as a general-purpose torque transmission mechanism.

本願発明の他の電磁クラッチは、上記構成であり、一対の部材の一方に支持された電磁機構が第１、第２の部材の一方を吸引して相互間の摩擦トルクによりトルクカムを働かせ、前記クラッチの摩擦係合を行わせると共に前記第１、第２の部材の一方の前記電磁機構に対する押し付け力を増大するため、構造が簡単で部品点数を少なくし、小型化が可能となる。このため、汎用のトルク伝達機構として無理なく適用することができる。 In another electromagnetic clutch of the present invention, the electromagnetic mechanism supported by one of the pair of members attracts one of the first and second members and causes the torque cam to work by friction torque between the members. Since the frictional engagement of the clutch is performed and the pressing force of one of the first and second members against the electromagnetic mechanism is increased, the structure is simple, the number of parts is reduced, and the size can be reduced. Therefore, it can be reasonably applied as a general-purpose torque transmission mechanism.

電磁クラッチの断面図である。（実施例１）It is sectional drawing of an electromagnetic clutch. (Example 1) 電磁クラッチの断面図である。（実施例２）It is sectional drawing of an electromagnetic clutch. (Example 2) 電磁クラッチの断面図である。（実施例３）It is sectional drawing of an electromagnetic clutch. (Example 3) 電磁クラッチの断面図である。（実施例４）It is sectional drawing of an electromagnetic clutch. (Example 4) 電磁クラッチの断面図である。（実施例５）It is sectional drawing of an electromagnetic clutch. (Example 5)

構造が簡単で、小型化を可能にするという目的を、一対の部材の一方に支持された電磁機構と、前記一対の部材の一方と前記電磁機構との間に配置されたアーマチャと、前記一対の部材の一方と前記アーマチャとの間に配置された転がり軸受とを備え、前記アーマチャは、第１、第２の部材を有してトルクカムを構成し、前記第１、第２の部材の一方が前記電磁機構に対して相対回転可能且つ吸引可能に配置され前記第１、第２の部材の他方が前記一対の部材の他方に係合配置され、前記電磁機構による前記第１、第２の部材の一方の吸引による相互間の摩擦トルクにより前記第１、第２の部材の一方の前記電磁機構に対する押し付け力を増大することにより実現させた。 The electromagnetic mechanism supported by one of the pair of members, the armature disposed between the one of the pair of members and the electromagnetic mechanism, and the pair of members have a simple structure and can be downsized. One of the members and a rolling bearing disposed between the armature and the armature. The armature has a first member and a second member to form a torque cam, and one of the first member and the second member. Is rotatably and attractably disposed with respect to the electromagnetic mechanism, the other of the first and second members is engaged with the other of the pair of members, and the first and second of the electromagnetic mechanism are disposed. This is realized by increasing the pressing force of one of the first and second members against the electromagnetic mechanism due to the mutual frictional torque caused by the attraction of one of the members.

また、摩擦係合により一対の部材間のトルク伝達を行うクラッチと、前記一対の部材の一方に支持された電磁機構と、前記クラッチと前記電磁機構との間に配置されたアーマチャとを備え、前記アーマチャは、第１、第２の部材を有して前記摩擦係合を行わせるトルクカムを構成し、前記第１、第２の部材の一方が前記電磁機構に対して相対回転可能且つ吸引可能に配置され前記第１、第２の部材の他方が前記一対の部材の他方に係合配置され、前記電磁機構による前記第１、第２の部材の一方の吸引による相互間の摩擦トルクにより前記トルクカムを働かせて前記摩擦係合を行わせると共に前記第１、第２の部材の一方の前記電磁機構に対する押し付け力を増大することにより実現させた。 Further, a clutch for transmitting torque between the pair of members by frictional engagement, an electromagnetic mechanism supported by one of the pair of members, and an armature arranged between the clutch and the electromagnetic mechanism, The armature constitutes a torque cam having first and second members for performing the frictional engagement, and one of the first and second members is rotatable and attractable with respect to the electromagnetic mechanism. And the other of the first and second members is engaged with the other of the pair of members, and the frictional torque between the first and second members is attracted by the electromagnetic mechanism. This is realized by operating a torque cam to cause the frictional engagement and increasing the pressing force of one of the first and second members against the electromagnetic mechanism.

前記一対の部材は、シャフト及びハウジングであり、前記クラッチは、インナープレート及びアウタープレートからなる多板クラッチであり、前記インナープレートは、前記シャフトに回転係合させ、前記アウタープレートは、前記ハウジングに備えたピンに回転係合させた。 The pair of members are a shaft and a housing, the clutch is a multi-plate clutch including an inner plate and an outer plate, the inner plate is rotationally engaged with the shaft, and the outer plate is provided with the housing. The pin provided was rotationally engaged.

前記一対の部材は、シャフト及びハウジングであり、前記クラッチは、インナー部材及びアウター部材間をテーパー面で締結するコーンクラッチであり、前記インナー部材は、前記第１、第２のカム部材の一方であって前記シャフトに回転係合させ、前記アウター部材は、前記ハウジングに相対回転不能に備えた。 The pair of members are a shaft and a housing, the clutch is a cone clutch that fastens an inner member and an outer member with a tapered surface, and the inner member is one of the first and second cam members. The outer member is provided in the housing such that it cannot rotate relative to the shaft.

前記一対の部材は、シャフト及びハウジングであり、前記クラッチは、インナー部材のテーパー面と前記ハウジングのテーパー面とを備えたコーンクラッチであり、前記インナー部材は、前記第１、第２のカム部材の一方であって前記シャフトに回転係合させた。 The pair of members are a shaft and a housing, the clutch is a cone clutch having a tapered surface of an inner member and a tapered surface of the housing, and the inner member is the first and second cam members. One of them was rotationally engaged with the shaft.

図１は、電磁クラッチの断面図である。 FIG. 1 is a sectional view of the electromagnetic clutch.

電磁クラッチ１は、クラッチ３と電磁機構５とアーマチャ７とトルクカム９とを備えている。この電磁クラッチ１は、例えば制動機構等として使用されるが、他のトルク伝達装置として使用することもできる。 The electromagnetic clutch 1 includes a clutch 3, an electromagnetic mechanism 5, an armature 7 and a torque cam 9. The electromagnetic clutch 1 is used, for example, as a braking mechanism or the like, but can also be used as another torque transmission device.

クラッチ３は、摩擦係合により一対の部材間のトルク伝達を行う。一対の部材は、例えばシャフト１１及びハウジング１３である。 The clutch 3 transmits torque between the pair of members by frictional engagement. The pair of members are, for example, the shaft 11 and the housing 13.

シャフト１１は、ハウジング１３の軸心部に配置されている。シャフト１１は、段付き状に形成され、ハウジング１３内の端部にスプライン１１ａが形成されている。スプライン１１ａは、シャフト１１の一般部１１ｂよりも大径に形成されている。シャフト１１の一般部１１ｂとスプライン１１ａとの間には、係合段付き部１１ｃが形成されている。係合段付き部１１ｃは、一般部１１ｂよりも大径に形成され、スプライン１１ａよりも小径に形成されている。 The shaft 11 is arranged at the axial center of the housing 13. The shaft 11 is formed in a stepped shape, and a spline 11 a is formed at an end portion inside the housing 13. The spline 11a has a larger diameter than the general portion 11b of the shaft 11. An engagement stepped portion 11c is formed between the general portion 11b of the shaft 11 and the spline 11a. The engagement stepped portion 11c has a larger diameter than the general portion 11b and has a smaller diameter than the spline 11a.

ハウジング１３は、アルミ合金等により有底円筒状に形成され、一端が開口され、他端に端壁１３ａを備えている。ハウジング１３の一端開口側の内周には、雌ねじ部１３ｂが形成されている。ハウジング１３には、軸方向中間部から端壁１３ａ側に掛けて内径側に肉盛りした厚肉部１３ｃが形成されている。ハウジング１３の他端には、ピン孔１３ｄが形成されている。ピン孔１３ｄは、周方向一定間隔で複数備えられている。ピン孔１３ｄは、端壁１３ａから厚肉部１３ｃに掛けて形成されている。厚肉部１３ｃにおいてピン孔１３ｄは、ほぼ半径分が形成されている。各ピン孔１３ｄには、ピン１５が挿入されている。各ピン孔１３ｄに対するピン１５の抜け止めは、カシメで行われている。但し、各ピン孔１３ｄに、ピン１５を圧入することで抜け止めを行わせることもできる。ピン１５には、Ｏリング１７が取り付けられている。Ｏリング１７は、端壁１３ａにおいてピン孔１３ｄの内周面に密接し、シール機能を奏している。各ピン孔１３ｄのピン１５は、厚肉部１３ｃにおいてハウジング１３内にほぼ半径分が露出している。 The housing 13 is made of aluminum alloy or the like and has a cylindrical shape with a bottom, one end of which is open, and the other end of which is provided with an end wall 13a. A female screw portion 13b is formed on the inner circumference of the housing 13 on the one end opening side. The housing 13 is formed with a thick wall portion 13c that extends from the intermediate portion in the axial direction toward the end wall 13a and is built up on the inner diameter side. A pin hole 13d is formed at the other end of the housing 13. A plurality of pin holes 13d are provided at regular intervals in the circumferential direction. The pin hole 13d is formed from the end wall 13a to the thick portion 13c. In the thick portion 13c, the pin hole 13d is formed so as to have a substantially radius. The pin 15 is inserted into each pin hole 13d. The pin 15 is prevented from coming off from each pin hole 13d by caulking. However, the pin 15 can be press-fitted into each pin hole 13d to prevent the pin from coming off. An O-ring 17 is attached to the pin 15. The O-ring 17 is in close contact with the inner peripheral surface of the pin hole 13d at the end wall 13a and has a sealing function. The pin 15 of each pin hole 13d is exposed in the thick portion 13c in the housing 13 by a radius.

クラッチ３は、インナープレート３ａ及びアウタープレート３ｂからなる多板クラッチである。インナープレート３ａは、シャフト１１のスプライン１１ａに回転係合され、アウタープレート３ｂは、ハウジング１３のピン１５に回転係合されている。このクラッチ３は、端部のアウタープレート３ｂがハウジング１３の端壁１３ａに対向配置され、端壁１３ａに対して軸方向に締結される構成となっている。 The clutch 3 is a multi-plate clutch including an inner plate 3a and an outer plate 3b. The inner plate 3a is rotationally engaged with the spline 11a of the shaft 11, and the outer plate 3b is rotationally engaged with the pin 15 of the housing 13. The outer plate 3b at the end of the clutch 3 is arranged to face the end wall 13a of the housing 13, and is fastened to the end wall 13a in the axial direction.

電磁機構５は、シャフト１１の一般部１１ｂ外周側に配置され、前記一対の部材の一方であるハウジング１３に支持されている。電磁機構５は、電磁コイル１９と磁性体製のコア２１とを備えている。電磁コイル１９は、コア２１の凹部２１ａに樹脂２３を介して位置決められている。電磁コイル１９のリード線（図示せず。）は外部に引き出され、コントローラを介してバッテリに接続されている。コントローラは、電磁コイル１９の励磁、ＰＷＭ制御による励磁電流の制御、励磁停止などを行う。 The electromagnetic mechanism 5 is arranged on the outer peripheral side of the general portion 11b of the shaft 11, and is supported by the housing 13 which is one of the pair of members. The electromagnetic mechanism 5 includes an electromagnetic coil 19 and a core 21 made of a magnetic material. The electromagnetic coil 19 is positioned in the recess 21 a of the core 21 via the resin 23. A lead wire (not shown) of the electromagnetic coil 19 is drawn to the outside and connected to the battery via the controller. The controller performs excitation of the electromagnetic coil 19, control of excitation current by PWM control, stop of excitation, and the like.

コア２１の一端外周には雄ねじ部２１ｂが形成されている。雄ねじ部２１ｂに隣接してフランジ部２１ｃが形成されている。コア２１は、雄ねじ部２１ｂがハウジング１３の雌ねじ部１３ｂに螺合してハウジング１３の一端部に取り付けられている。コア２１のフランジ部２１ｃは、ハウジング１３の開口側の端面に突き当てられている。コア２１のフランジ部２１ｃには、ねじ穴２１ｄが形成されている。ねじ穴２１ｄには、止めねじ２５が螺合し、ハウジング１３の端面に締結されている。この止めねじ２５の締結によりハウジング１３の雌ねじ部１３ｂに対するコア２１の雄ねじ部２１ｂの螺合の緩み止めが行われている。 A male screw portion 21b is formed on the outer periphery of one end of the core 21. A flange portion 21c is formed adjacent to the male screw portion 21b. The core 21 is attached to one end of the housing 13 by screwing the male screw portion 21 b into the female screw portion 13 b of the housing 13. The flange portion 21c of the core 21 is abutted against the end surface of the housing 13 on the opening side. A screw hole 21d is formed in the flange portion 21c of the core 21. A set screw 25 is screwed into the screw hole 21d and fastened to the end surface of the housing 13. The fastening of the set screw 25 prevents the male screw portion 21b of the core 21 from being screwed with the female screw portion 13b of the housing 13 from loosening.

コア２１の内周にはシール２７が取り付けられている。コア２１の内周に一対の軸受２９ａ、２９ｂを介してシャフト１１の一般部１１ｂが回転自在に支持されている。シール２７は、シャフト１１の一般部１１ｂに密接している。軸受２９ａは、インナーレースがシャフト１１の係合段付き部１１ｃに係合して位置決められている。 A seal 27 is attached to the inner circumference of the core 21. The general portion 11b of the shaft 11 is rotatably supported on the inner circumference of the core 21 via a pair of bearings 29a and 29b. The seal 27 is in close contact with the general portion 11b of the shaft 11. The bearing 29a is positioned such that the inner race engages with the engagement stepped portion 11c of the shaft 11.

アーマチャ７は、第１、第２の部材３１、３３を有している。第１、第２の部材の一方である第１の部材３１は、電磁機構５のコア２１対向し、コア２１に対して相対回転可能且つ吸引可能に配置されている。特に第１の部材３１は、コア２１に引き付けられたときコア２１に対して摺動するため、炭素量の比率が小さく摩擦係数の低い材料で形成されている。第１の部材３１は、コーティング等により摩擦係数を低くすることもできる。第１、第２の部材の他方である第２の部材３３は、一対の部材の他方であるシャフト１１のスプライン１１ａに係合配置されている。第２の部材３３は、クラッチ３の端部のアウタープレート３ｂに対向し、クラッチ３を端壁１３ａに対して軸方向に締結する構成となっている。 The armature 7 has first and second members 31 and 33. The first member 31, which is one of the first and second members, faces the core 21 of the electromagnetic mechanism 5 and is arranged so as to be rotatable relative to the core 21 and capable of being attracted. In particular, the first member 31 slides with respect to the core 21 when attracted to the core 21, and thus is made of a material having a small carbon content ratio and a low friction coefficient. The first member 31 can also have a low friction coefficient by coating or the like. The second member 33, which is the other of the first and second members, is disposed in engagement with the spline 11a of the shaft 11, which is the other of the pair of members. The second member 33 faces the outer plate 3b at the end of the clutch 3 and fastens the clutch 3 to the end wall 13a in the axial direction.

トルクカム９は、第１、第２の部材３１、３３を有してクラッチ３の摩擦係合を行わせるものであり、ボールカムで構成されている。ボールカムは、第１、第２の部材３１、３３のカム溝間にカムボール３５が介設されたものである。カムボール３５の径方向の位置は、クラッチ３のインナープレート３ａ及びアウタープレート３ｂ間の重なりである摩擦係合部に径方向の位置が対応している。従って、カムボール３５によるカムスラスト力がクラッチ３の摩擦係合部に軸方向に直接入力される。トルクカム９は、カム溝間にローラーを介設したローラーカムで構成することもできる。第１、第２の部材３１、３３間の相対回転によりカム溝及びカムボール３５によりカム作用を発揮する。 The torque cam 9 has first and second members 31 and 33 for frictionally engaging the clutch 3 and is composed of a ball cam. The ball cam has a cam ball 35 provided between the cam grooves of the first and second members 31 and 33. The radial position of the cam ball 35 corresponds to the radial position of the friction engagement portion that is the overlap between the inner plate 3a and the outer plate 3b of the clutch 3. Therefore, the cam thrust force of the cam ball 35 is directly input to the friction engagement portion of the clutch 3 in the axial direction. The torque cam 9 can also be composed of a roller cam in which a roller is provided between the cam grooves. By the relative rotation between the first and second members 31 and 33, the cam action is exhibited by the cam groove and the cam ball 35.

Ｏリング１７及びシール２７で密封されたハウジン１３内部には、オイルが封入され、クラッチ３等の潤滑が行われる。 Oil is sealed inside the housing 13 sealed by the O-ring 17 and the seal 27 to lubricate the clutch 3 and the like.

かかる構成の電磁クラッチ１は、例えばハウジング１３が固定側に取り付けられ、シャフト１１が、制動対象に結合される。なお、電磁クラッチ１は、車両のトルク伝達装置などとしても用いることができる。 In the electromagnetic clutch 1 having such a configuration, for example, the housing 13 is attached to the fixed side, and the shaft 11 is coupled to the braking target. The electromagnetic clutch 1 can also be used as a torque transmission device for a vehicle.

電磁コイル１９への通電がオフのとき、制動対象からシャフト１１に回転入力が有っても、シャフト１１と共に回転するインナープレート３ａがクラッチ３のアウタープレート３ｂに対して相対回転するから、シャフト１１の自由な回転が許容される。 When the electromagnetic coil 19 is de-energized, the inner plate 3a rotating together with the shaft 11 rotates relative to the outer plate 3b of the clutch 3 even if there is a rotation input to the shaft 11 from the braking target. Free rotation is allowed.

電磁コイル１９が通電制御されるとアーマチャ７の第１の部材３１が電磁力によりコア２１に引き付けられる。この引き付けによりコア２１に対して第１の部材３１が磁力に応じた回転抵抗を受けながら摺動する。この摺動によりシャフト１１と共に回転する第２の部材３３が第１の部材３１に対して相対回転を始める。この相対回転により、カム溝及びカムボール３５間でトルクカム９が働き、第１の部材３１がコア２１に更に押し付けられて、摺動トルクは増幅される。従ってトルクカム９の軸推力も増幅され、当該推力の反力がクラッチ３の摩擦部材であるインナープレート３ａ及びアウタープレート３ｂを押圧し、摩擦トルクを発生する。従って、出力摩擦トルクは第１の部材３１及びコア２１間とクラッチ３との２か所の合計となる。第２の部材３３がクラッチ３側に締結移動する。この第２の部材３３の締結移動によりクラッチ３が端壁１３ａに対して軸方向に締結される。この締結によりクラッチ３が摩擦係合し、ハウジング１３に対してシャフト１１が締結力に応じた制動力を受け、対象を制動することができる。 When the electromagnetic coil 19 is energized, the first member 31 of the armature 7 is attracted to the core 21 by the electromagnetic force. Due to this attraction, the first member 31 slides on the core 21 while receiving rotational resistance according to the magnetic force. By this sliding, the second member 33 that rotates together with the shaft 11 starts relative rotation with respect to the first member 31. By this relative rotation, the torque cam 9 works between the cam groove and the cam ball 35, the first member 31 is further pressed against the core 21, and the sliding torque is amplified. Therefore, the axial thrust of the torque cam 9 is also amplified, and the reaction force of the thrust pushes the inner plate 3a and the outer plate 3b, which are friction members of the clutch 3, to generate friction torque. Therefore, the output friction torque is the total of the two positions between the first member 31 and the core 21 and the clutch 3. The second member 33 is fastened to the clutch 3 side. By the engaging movement of the second member 33, the clutch 3 is axially engaged with the end wall 13a. By this engagement, the clutch 3 is frictionally engaged, and the shaft 11 receives a braking force corresponding to the engaging force with respect to the housing 13, so that the object can be braked.

コントローラにより電磁コイル１９の励磁電流を制御すると、第１の部材３１の引き付け力が変化してトルクカム９のカムスラスト力が変わり、クラッチ３の摩擦係合の大きさを調整することができる。このクラッチ３の摩擦係合の調整により、制動対象を弱い制動状態からロックに近い、或はロック状態まで制御することができる。 When the exciting current of the electromagnetic coil 19 is controlled by the controller, the attracting force of the first member 31 changes, the cam thrust force of the torque cam 9 changes, and the magnitude of frictional engagement of the clutch 3 can be adjusted. By adjusting the frictional engagement of the clutch 3, the braking target can be controlled from a weak braking state to a state close to the locked state or a locked state.

このように、実施例１の電磁クラッチ１は、パイロットとしての多板のクラッチ板及びアーマチャを不要とし、小型で大きなトルクを得ることができる。 As described above, the electromagnetic clutch 1 according to the first embodiment does not require a multi-plate clutch plate and an armature as a pilot, and is small in size and capable of obtaining a large torque.

トルクカム９が働くとき、カムボール３５によるカムスラスト力がクラッチ３の摩擦係合部に軸方向に直接入力されるため、かかる点においても小型で大きなトルクを得ることができる。 When the torque cam 9 operates, the cam thrust force of the cam ball 35 is directly input in the frictional engagement portion of the clutch 3 in the axial direction, so that a small torque and a large torque can be obtained in this respect as well.

図２は、実施例２に係る電磁クラッチの断面図である。 FIG. 2 is a sectional view of the electromagnetic clutch according to the second embodiment.

図２のように、本実施例２の電磁クラッチ１は、クラッチ３をコーンクラッチで構成した。クラッチ３は、アーマチャ７の第２の部材３３をインナー部材として共用している。アウター部材３７は、リング状に形成され、実施例１のアウタープレート３ｂに代えたものである。アウター部材３７は、ハウジング１３にノックピン３９で回転方向に位置決められ、ハウジング１３に相対回転不能に設けられている。アウター部材３７の軸方向への位置決めは、ハウジング１３に取り付けたスナップリング４１で行っている。ハウジング１３は、アルミ合金等で形成され、軽量化が図られている。 As shown in FIG. 2, in the electromagnetic clutch 1 according to the second embodiment, the clutch 3 is a cone clutch. The clutch 3 shares the second member 33 of the armature 7 as an inner member. The outer member 37 is formed in a ring shape and replaces the outer plate 3b of the first embodiment. The outer member 37 is positioned in the housing 13 in the rotation direction by a knock pin 39, and is provided in the housing 13 so as not to rotate relative to each other. Positioning of the outer member 37 in the axial direction is performed by a snap ring 41 attached to the housing 13. The housing 13 is made of aluminum alloy or the like to reduce its weight.

第２の部材３３及びアウター部材３７には、コーン面３３ａ、３７ａが形成され、コーンクラッチを構成している。 Cone surfaces 33a and 37a are formed on the second member 33 and the outer member 37 to form a cone clutch.

シャフト１１には、端部に支持軸部１１ｄが突設されている。ハウジング１３には、軸受部１３ｅが形成されている。支持軸部１１ｄが軸受メタル４３を介して軸受部１３ｅに軸支持されている。 The shaft 11 is provided with a support shaft portion 11d protruding from the end portion. A bearing portion 13e is formed in the housing 13. The support shaft portion 11d is axially supported by the bearing portion 13e via the bearing metal 43.

シャフト１１の一般部１１ｂは、僅かな段差で複数段に形成され、係合段付き部１１ｃに隣接した部分でスペーサー４５を介して嵌合された軸受メタル４７によりコア２１の凹部２１ｅに軸支持されている。 The general portion 11b of the shaft 11 is formed in a plurality of steps with slight steps, and is axially supported in the recess 21e of the core 21 by the bearing metal 47 fitted via the spacer 45 at the portion adjacent to the engaging stepped portion 11c. Has been done.

コア２１のシール２７は、軸受メタル４７による軸支持に隣接した段差部でシャフト１１の一般部１１ｂに密接している。 The seal 27 of the core 21 is in close contact with the general portion 11b of the shaft 11 at a step portion adjacent to the shaft support by the bearing metal 47.

止めねじ２５は、ハウジング１３の開口側で径方向から螺合し、コア２１の外周面に締結されている。止めねじ２５に隣接してコア２１の外周面には、Ｏリング４９が取り付けられ、ハウジング１３の開口側内周面に密接している。 The set screw 25 is screwed from the radial direction on the opening side of the housing 13 and is fastened to the outer peripheral surface of the core 21. An O-ring 49 is attached to the outer peripheral surface of the core 21 adjacent to the set screw 25 and is in close contact with the inner peripheral surface on the opening side of the housing 13.

従って、本実施例２では、トルクカム９の働きによりコーン面３３ａ、３７ａが摩擦係合し、トルク伝達を行わせることができる。 Therefore, in the second embodiment, the cone surfaces 33a and 37a are frictionally engaged with each other by the action of the torque cam 9, and the torque can be transmitted.

本実施例２では、多板クラッチをコーンクラッチに代えたため、より小型化を実現できた。 In the second embodiment, since the multi-plate clutch is replaced with the cone clutch, it is possible to realize further miniaturization.

図３は、実施例３に係る電磁クラッチの断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the electromagnetic clutch according to the third embodiment.

図３のように、本実施例３の電磁クラッチ１は、クラッチ３をコーンクラッチで構成した。従って、基本的な構成は実施例２に近似している。但し、シャフト１１の構造は、実施例１に近似している。 As shown in FIG. 3, in the electromagnetic clutch 1 according to the third embodiment, the clutch 3 is a cone clutch. Therefore, the basic configuration is similar to that of the second embodiment. However, the structure of the shaft 11 is similar to that of the first embodiment.

本実施例３では、実施例２のアウター部材３７は、ハウジング１３に圧入により相対回転不能に設けられている。 In the third embodiment, the outer member 37 of the second embodiment is press-fitted into the housing 13 so as to be relatively non-rotatable.

従って、本実施例３でも、実施例２と同様な作用効果を奏することができる。 Therefore, also in the third embodiment, the same operational effect as in the second embodiment can be obtained.

図４は、実施例４に係る電磁クラッチの断面図である。 FIG. 4 is a sectional view of the electromagnetic clutch according to the fourth embodiment.

図４のように、本実施例４の電磁クラッチ１は、クラッチ３をコーンクラッチで構成した。従って、基本的な構成は実施例２に近似している。 As shown in FIG. 4, in the electromagnetic clutch 1 according to the fourth embodiment, the clutch 3 is a cone clutch. Therefore, the basic configuration is similar to that of the second embodiment.

本実施例４では、コーンクラッチのアウター部材を省略し、コーン面３７ａをハウジング１３の内周面に直接形成した。 In the fourth embodiment, the outer member of the cone clutch is omitted and the cone surface 37a is directly formed on the inner peripheral surface of the housing 13.

シャフト１１は、実施例１〜３までとは異なり、ハウジング１３側から突出している。ハウジング１３の端壁１３ａの内周部にボス部１３ｆが形成され、シール４９が支持されている。シール４９は、ボス部１３ｆを貫通するシャフト１１の一般部１１ｂに密接している。 Unlike the first to third embodiments, the shaft 11 projects from the housing 13 side. A boss portion 13f is formed on the inner peripheral portion of the end wall 13a of the housing 13 to support the seal 49. The seal 49 is in close contact with the general portion 11b of the shaft 11 that passes through the boss portion 13f.

シャフト１１の内端には、支持軸部１１ｄが形成されている。コア２１の内周には軸受穴２１ｅが形成されている。支持軸部１１ｄは、軸受メタル４３により軸受穴２１ｅに回転自在に支持されている。 A support shaft portion 11d is formed at the inner end of the shaft 11. A bearing hole 21e is formed on the inner circumference of the core 21. The support shaft portion 11d is rotatably supported by the bearing metal 43 in the bearing hole 21e.

従って、本実施例４でも、実施例２と同様な作用効果を奏することができる。 Therefore, also in the fourth embodiment, it is possible to obtain the same effects as the second embodiment.

また、本実施例４では、コーン面３７ａをハウジング１３の内周面に直接形成し、且つシャフト１１をハウジング１３側から突出させたため、上記各実施例に比較してより小型化が可能となる。 Further, in the fourth embodiment, since the cone surface 37a is directly formed on the inner peripheral surface of the housing 13 and the shaft 11 is projected from the housing 13 side, the size can be further reduced as compared with each of the above embodiments. ..

図５は、実施例５に係る電磁クラッチの断面図である。 FIG. 5 is a sectional view of the electromagnetic clutch according to the fifth embodiment.

図５のように、本実施例５の電磁クラッチ１は、実施例１〜４のクラッチ３を省略した。摩擦トルクは、アーマチャ７をコア２１に押し付けることで得る。 As shown in FIG. 5, the electromagnetic clutch 1 of the fifth embodiment omits the clutch 3 of the first to fourth embodiments. The friction torque is obtained by pressing the armature 7 against the core 21.

従って、一対の部材の一方であるハウジング１３と電磁機構のコア２１との間にアーマチャ７が配置され、ハウジング１３とアーマチャ７との間に配置された転がり軸受５１を備えている。 Therefore, the armature 7 is arranged between the housing 13 which is one of the pair of members and the core 21 of the electromagnetic mechanism, and the rolling bearing 51 is arranged between the housing 13 and the armature 7.

転がり軸受５１は、ハウジング１３の端壁１３ａの軸方向凹部１３ａａにシム５３を介して収容されている。 The rolling bearing 51 is housed in the axial recess 13aa of the end wall 13a of the housing 13 via a shim 53.

第２の部材３３は、シャフト１１にスプライン係合し、シャフト１１は、実施例４と同様にハウジング１３側から突出している。ハウジング１３に対する第２の部材３３関係は、実施例４とは異なりフリーとなっている。 The second member 33 is spline-engaged with the shaft 11, and the shaft 11 projects from the housing 13 side as in the fourth embodiment. The relationship between the second member 33 and the housing 13 is free unlike the fourth embodiment.

従って、電磁機構５のコア２１がアーマチャ７の第１の部材３１を吸引して相互間の摩擦トルクによりトルクカム９を働かせると、転がり軸受５１、シム５３を介してハウジング１３の端壁１３ａにスラスト力が入力される。 Therefore, when the core 21 of the electromagnetic mechanism 5 attracts the first member 31 of the armature 7 and causes the torque cam 9 to work due to the mutual friction torque, the thrust is applied to the end wall 13 a of the housing 13 via the rolling bearing 51 and the shim 53. The force is input.

このスラスト力が反力としてシム５３、転がり軸受５１、ボールカム９を介して第１の部材３１に入力され、第１の部材３１のコア２１に対する押し付け力を増大させて摩擦トルクを得る。 This thrust force is input as a reaction force to the first member 31 via the shim 53, the rolling bearing 51, and the ball cam 9, and the pressing force of the first member 31 against the core 21 is increased to obtain a friction torque.

従って、構造がより簡単で部品点数を少なくし、小型化が可能となる。このため、汎用のトルク伝達機構として無理なく適用することができる。 Therefore, the structure is simpler, the number of parts is reduced, and the size can be reduced. Therefore, it can be reasonably applied as a general-purpose torque transmission mechanism.

また、シャフト１１をハウジング１３側から突出させたため、上記各実施例に比較してより小型化が可能となる。 Further, since the shaft 11 is projected from the housing 13 side, the size can be further reduced as compared with the above embodiments.

１ 電磁クラッチ
３ クラッチ
３ａ インナープレート
３ｂ アウタープレート
５ 電磁機構
７ アーマチャ
９ トルクカム
１１ シャフト（一対の部材）
１３ ハウジング（一対の部材）
１５ ピン
３１ 第１の部材（アーマチャ）
３３ 第２の部材（アーマチャ、インナー部材）
３３ａ、３７ａ コーン面（コーンクラッチ）
３９ ノックピン（ピン）
５１ 転がり軸受 1 Electromagnetic clutch 3 Clutch 3a Inner plate 3b Outer plate 5 Electromagnetic mechanism 7 Armature 9 Torque cam 11 Shaft (a pair of members)
13 Housing (pair of members)
15 pin 31 1st member (armature)
33 Second member (armature, inner member)
33a, 37a Cone surface (cone clutch)
39 Dowel pin (pin)
51 Rolling bearing

Claims (6)

一対の部材の一方に支持された電磁機構と、
前記一対の部材の一方と前記電磁機構との間に配置されたアーマチャと、
前記一対の部材の一方と前記アーマチャとの間に配置された転がり軸受とを備え、
前記アーマチャは、第１、第２の部材を有してトルクカムを構成し、
前記第１、第２の部材の一方が前記電磁機構に対して相対回転可能且つ吸引可能に配置され前記第１、第２の部材の他方が前記一対の部材の他方に係合配置され、
前記電磁機構による前記第１、第２の部材の一方の吸引による相互間の摩擦トルクにより前記第１、第２の部材の一方の前記電磁機構に対する押し付け力を増大する、
ことを特徴とする電磁クラッチ。 An electromagnetic mechanism supported by one of the pair of members,
An armature arranged between one of the pair of members and the electromagnetic mechanism,
A rolling bearing disposed between one of the pair of members and the armature,
The armature has a first member and a second member to form a torque cam,
One of the first and second members is arranged so as to be relatively rotatable and attractable with respect to the electromagnetic mechanism, and the other of the first and second members is arranged to engage with the other of the pair of members,
The pressing force of one of the first and second members against the electromagnetic mechanism is increased by the mutual friction torque caused by the attraction of one of the first and second members by the electromagnetic mechanism.
An electromagnetic clutch that is characterized. 摩擦係合により一対の部材間のトルク伝達を行うクラッチと、
前記一対の部材の一方に支持された電磁機構と、
前記クラッチと前記電磁機構との間に配置されたアーマチャとを備え、
前記アーマチャは、第１、第２の部材を有して前記摩擦係合を行わせるトルクカムを構成し、
前記第１、第２の部材の一方が前記電磁機構に対して相対回転可能且つ吸引可能に配置され前記第１、第２の部材の他方が前記一対の部材の他方に係合配置され、
前記電磁機構による前記第１、第２の部材の一方の吸引による相互間の摩擦トルクにより前記トルクカムを働かせて前記摩擦係合を行わせると共に前記第１、第２の部材の一方の前記電磁機構に対する押し付け力を増大する、
ことを特徴とする電磁クラッチ。 A clutch that transmits torque between a pair of members by frictional engagement,
An electromagnetic mechanism supported by one of the pair of members,
An armature disposed between the clutch and the electromagnetic mechanism,
The armature constitutes a torque cam having first and second members to perform the frictional engagement,
One of the first and second members is arranged so as to be relatively rotatable and attractable with respect to the electromagnetic mechanism, and the other of the first and second members is arranged to engage with the other of the pair of members,
The electromagnetic mechanism of one of the first and second members is made to operate by causing the torque cam to work by friction torque between the first and second members attracted by the electromagnetic mechanism. Increase the pressing force against,
An electromagnetic clutch that is characterized. 請求項２に記載された電磁クラッチであって、
前記一対の部材は、シャフト及びハウジングであり、
前記クラッチは、インナープレート及びアウタープレートからなる多板クラッチであり、
前記インナープレートは、前記シャフトに回転係合させ、前記アウタープレートは、前記ハウジングに備えたピンに回転係合させた、
ことを特徴とする電磁クラッチ。 The electromagnetic clutch according to claim 2, wherein
The pair of members are a shaft and a housing,
The clutch is a multi-plate clutch consisting of an inner plate and an outer plate,
The inner plate is rotatably engaged with the shaft, and the outer plate is rotatably engaged with a pin provided in the housing.
An electromagnetic clutch that is characterized. 請求項２に記載された電磁クラッチであって、
前記一対の部材は、シャフト及びハウジングであり、
前記クラッチは、インナー部材及びアウター部材間をテーパー面で締結するコーンクラッチであり、
前記インナー部材は、前記第１、第２の部材の一方であって前記シャフトに回転係合させ、前記アウター部材は、前記ハウジングに相対回転不能に備えた、
ことを特徴とする電磁クラッチ。 The electromagnetic clutch according to claim 2, wherein
The pair of members are a shaft and a housing,
The clutch is a cone clutch for fastening the inner member and the outer member with a tapered surface,
The inner member is one of the first and second members and is rotationally engaged with the shaft, and the outer member is provided on the housing so as not to rotate relative to the shaft.
An electromagnetic clutch that is characterized. 請求項４に記載された電磁クラッチであって、
前記アウター部材は、前記ハウジングにピンにより相対回転不能に備え、又は前記ハウジングに圧入により相対回転不能に備えた、
ことを特徴とする電磁クラッチ。 The electromagnetic clutch according to claim 4,
The outer member is provided in the housing so as not to be relatively rotatable by a pin, or is provided in the housing so as not to be relatively rotatable by press fitting,
An electromagnetic clutch that is characterized. 請求項２に記載された電磁クラッチであって、
前記一対の部材は、シャフト及びハウジングであり、
前記クラッチは、インナー部材のテーパー面と前記ハウジングのテーパー面とを備えたコーンクラッチであり、
前記インナー部材は、前記第１、第２の部材の一方であって前記シャフトに回転係合させた、
ことを特徴とする電磁クラッチ。 The electromagnetic clutch according to claim 2, wherein
The pair of members are a shaft and a housing,
The clutch is a cone clutch having a tapered surface of an inner member and a tapered surface of the housing,
The inner member is one of the first and second members and is rotationally engaged with the shaft,
An electromagnetic clutch that is characterized.

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